براہِ راست مواد پر جائیں

بڑے پیمانے کے سانچے کے ماڈل کا ساکن تجزیہ

یہ سانچے کی اسمبلی پر یکساں تقسیم شدہ دباؤ لاگو کر کے کیے جانے والے خطی ساکن تجزیے کی مثال ہے۔ دوسرے درجے کے چہارسطحی عناصر کے ساتھ تقریباً 1 ملین نوڈز سے تقریباً 210 ملین نوڈز تک کے 4 مختلف میش دستیاب ہیں۔

سب سے بڑے ماڈل Mold_200mil کو 13 نوڈز اور 208 پروسیسز پر چلانے کا عملی ریکارڈ موجود ہے، اس لیے یہ مثال دکھاتی ہے کہ FrontISTR عملی استعمال میں آنے والی جیومیٹری والے ماڈلز کو کس پیمانے تک سنبھال سکتا ہے۔ چاروں ماڈلز میں جیومیٹری، مواد اور حدی شرائط یکساں ہیں اور صرف میش کی باریکی مختلف ہے، اس لیے یہ بھی موازنہ کیا جا سکتا ہے کہ ماڈل کا پیمانہ درستگی اور حسابی وسائل کو کس طرح متاثر کرتا ہے۔

سانچے کے ماڈل کی مکمل جیومیٹری، نچلی جیومیٹری اور کٹا ہوا مقطع

شکل 1۔ سانچے کی اسمبلی: مکمل حصے، نچلے حصے اور کٹا ہوا مقطع۔

تجزیاتی ماڈل

چاروں ماڈلز میں جیومیٹری، مواد اور حدی شرائط یکساں ہیں اور میش کی باریکی مختلف ہے۔

شے وضاحت
جیومیٹری اور اتصال سانچے کی اسمبلی۔ حصے مشترکہ نوڈز کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں۔
عناصر دوسرے درجے کے چہارسطحی عناصر
مواد ساختی فولاد، خطی لچک دار مادہ۔ ینگ ماڈیولس 200 GPa، پوآسن تناسب 0.3
بوجھ اوپری سطح پر 1 MPa کا یکساں تقسیم شدہ دباؤ (سطحی گروپ PRESSURE1)
قیود نچلی سطح پر نقل مکانی کے تینوں اجزاء مقید (نوڈ گروپ CONSTRAINT1)

سانچے میں بوجھ اور قیود کے مقامات اور مصنوع کی سطح پر عنصری سطحی گروپس

شکل 2۔ دباؤ کا بوجھ، نقل مکانی کی قیود اور مصنوع کی سطح کے گروپس۔

تجزیے کے نتائج

میش کے پیمانے کے لحاظ سے نقل مکانی اور تناؤ

ماڈل Z نقل مکانی کی کم از کم قدر (mm) زیادہ سے زیادہ Mises تناؤ، نوڈ قدر (MPa) زیادہ سے زیادہ Mises تناؤ، عنصری قدر (MPa)
Mold_001mil -0.2527 118.2 75.9
Mold_011mil -0.2638 130.7 101.3
Mold_055mil -0.2659 189.9 156.5
Mold_200mil -0.2666 250.4 213.1

میش کو باریک کرنے کے ساتھ Z نقل مکانی کی کم از کم قدر میں تبدیلی کم ہوتی جاتی ہے، اور سب سے بڑے دو میشوں کے درمیان فرق جدول میں دکھائی گئی صحت کے مطابق 0.0007 mm ہے۔ اس کے برعکس، زیادہ سے زیادہ Mises تناؤ نوڈ اور عنصر دونوں اقدار میں مسلسل بڑھتا رہتا ہے۔ یہ طے کرنے کے لیے کہ تناؤ تقارب کر رہا ہے یا کوئی تکینیت موجود ہے، زیادہ سے زیادہ قدر کے مقام اور اس کے اطراف کی جیومیٹری اور حدی شرائط کا جائزہ لینا ضروری ہے۔

Mold_001mil Mold_011mil
Mises تناؤ کا قریبی منظر: Mold_001mil Mises تناؤ کا قریبی منظر: Mold_011mil
Mold_055mil Mold_200mil
Mises تناؤ کا قریبی منظر: Mold_055mil Mises تناؤ کا قریبی منظر: Mold_200mil
شکل 3۔ چاروں ماڈل پیمانوں کے لیے میش اور نوڈل von Mises تناؤ (MPa)۔

شکل 3 میں نوڈز پر ایکسٹراپولیٹ کی گئی اقدار (NodalMISES) دکھائی گئی ہیں، اور تمام شکلوں میں لیجنڈ 0–50 MPa پر مقرر ہے۔ عناصر کے کناروں سے میش کے فرق کا موازنہ کیا جا سکتا ہے۔

بڑے پیمانے کے اجرا کا ریکارڈ

حساب جولائی 2020 میں FrontISTR 5.1.0 استعمال کرتے ہوئے، CG طریقے، تقارب کی حد 1.0E-06 اور زیادہ سے زیادہ 100,000 تکرارات کے ساتھ کیا گیا۔ اجرا کا ماحول ایک PC کلسٹر تھا؛ ہر نوڈ میں دو Xeon E5-2670 پروسیسرز (2.6 GHz، 8 کور)، 128 GB میموری اور InfiniBand FDR انٹرکنیکٹ موجود تھے۔ متوازی اجرا کا طریقہ Flat MPI (ہر پروسیس کے لیے 1 تھریڈ) تھا۔

ماڈل MPI پروسیسز (نوڈز) پیش شرط کنندہ تکرارات حل کنندہ کا وقت (s)
Mold_001mil 32 (2) AMG (ML) 611 80.16
Mold_011mil 64 (4) AMG (ML) 854 782.65
Mold_055mil 128 (8) AMG (ML) 778 2,015.05
Mold_200mil 208 (13) قطری اسکیلنگ 92,626 96,969.34

اوقات اجرا کے لاگز میں solve کی اقدار ہیں۔ Mold_200mil میں AMG استعمال کرنے پر 13 نوڈز کے باوجود میموری ناکافی ہو گئی، اس لیے پیش شرط کو قطری اسکیلنگ میں تبدیل کیا گیا؛ نتیجے میں تکرارات کی تعداد 92,626 اور حساب کا وقت تقریباً 27 گھنٹے رہا۔

تجزیاتی ڈیٹا

ماڈل نوڈز عناصر کمپریس شدہ حجم ڈاؤن لوڈ
Mold_001mil 1,015,778 638,041 35.6 MB Mold_001mil.tar.gz
Mold_011mil 11,036,922 7,617,345 461 MB Mold_011mil.tar.gz
Mold_055mil 55,508,692 39,271,921 2.41 GB Mold_055mil.tar.gz
Mold_200mil 209,893,102 151,044,460 9.58 GB 5 حصے (ذیل میں)

ڈیٹا ورژن 1.0.0 ہے۔

Mold_200mil حاصل کرنا

Mold_200mil ہر فائل کی حد (5 GB) سے بڑا ہے، اس لیے اسے 2 GiB کے 5 حصوں میں رجسٹر کیا گیا ہے۔ تمام فائلیں ایک ہی ڈائریکٹری میں ڈاؤن لوڈ کریں اور پھر انہیں جوڑیں۔

for i in 00 01 02 03 04; do
  curl -fLO "https://gitlab.com/api/v4/projects/21515176/packages/generic/Mold_200mil/1.0.0/Mold_200mil.tar.gz.part$i"
done
cat Mold_200mil.tar.gz.part?? > Mold_200mil.tar.gz

جوڑی گئی فائل کا SHA-256 c67d5b8990302c84103de7e8a2848449f0035f7813cd122fb443e206f38b8606 ہے۔

حوالہ جات

معاونین

  • CAD اور ان پٹ ڈیٹا کی تیاری: TechnoStar
  • FrontISTR میں تبدیلی اور متوازی تجزیہ: Yamaguchi اور Inagaki